全 文 ：　 核 农 学 报　 ２０１４，２８（６）：０９４９ ～ ０９５４
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期：２０１３⁃０６⁃０３　 接受日期：２０１４⁃０３⁃１０
基金项目：国家水稻产业技术体系（ＣＡＲＳ － ０１ － ４８），浙江省 ０４０６ 重大科技攻关（２０１２Ｃ１２９０１），浙江省科技创新团队项目（２０１０Ｒ５００２４，
２０１０Ｒ５００３３）
作者简介：俞法明，男，副研究员，主要从事水稻遗传育种研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｆｍ４６７９＠ １６３． ｃｏｍ
通讯作者：严文潮，男，研究员，主要从事稻遗传育种研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙａｎｙｎ９２＠ １６３． ｃｏｍ
文章编号：１０００⁃８５５１（２０１４）０６⁃０９４９⁃０６
利用空间诱变技术进行早籼稻新品种的改良
俞法明１ 　 严文潮1 　 毛雪琴２ 　 金庆生１ 　 李小华１ 　 陈　 蕾１ 　 陆艳婷１
（ １ 浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所，浙江 杭州　 ３１００２１；
２浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所，浙江 杭州　 ３１００２１）
摘　 要：利用卫星搭载 ２ 个早籼稻品系浙 １０５ 和浙 ２０７ 干种子，进行空间诱变处理。 回收后 ＳＰ２ ～ ＳＰ７ 逐
代选择，以主要农艺经济性状改良为目标，结合稻瘟病和白叶枯病抗性筛选，获得一批突变品系；选用
７２ 对分布于水稻 １２ 条染色体上的 ＳＳＲ引物对 ５ 个变异株系与原种对照进行 ＤＮＡ 分子检测。 结果表
明：空间诱变对水稻品种产生了不同程度的生理损伤，ＳＰ１ 表型不分离，ＳＰ２ 出现不同程度的变异，ＳＰ３
起逐代选择获得农艺经济性状、稻瘟病和白叶枯病抗性变异株，从中选出得到明显改良的新品系；５ 个
变异株系与原种之间均存在着不同程度的 ＳＳＲ多态性差异。
关键词：早籼稻；空间诱变；性状；稻瘟病；白叶枯病；ＳＳＲ
ＤＯＩ：１０􀆰 １１８６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００⁃８５５１􀆰 ２０１４􀆰 ０６． ０９４９
　 　 空间诱变育种是利用返回式卫星等能到达的空间
环境对植物（种子）进行诱变作用产生有益的变异，然
后在地面选育植物新种质、新材料，培育新品种的高新
技术［１］。 自 １９８７ 年以来，我国利用空间诱变育种技术
成功育成了一大批高产、优质、多抗的水稻、小麦、油
菜、蔬菜、花卉等 ９ 大类作物新品种（系） ［２ － １２］。 作者
曾以早籼稻品种浙 ９２４８ 为材料，经返回式卫星搭载空
间诱变处理，成功选育出浙江省第一个通过空间诱变
技术选育的早籼稻新品种浙 １０１［８ － ９］，该品种在农艺
性状、稻瘟病和白叶枯病抗性等方面得到显著改良。
本研究利用返回式航天育种专用卫星“实践 ８ 号” ［１３］
搭载早籼稻品系浙 １０５ 和浙 ２０７ 干种子，返回地面后
重点考查突变株系在农艺性状、稻瘟病和白叶枯病抗
性等方面的变化，检测部分变异株系在 ＤＮＡ分子水平
上的变异情况，为水稻空间诱变育种技术的有效运用
提供借鉴。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 材料
供试材料为浙江省农业科学院选育的早籼稻新品
系浙 １０５ 和浙 ２０７，经多点试验表现分蘖力强、秆矮、
株型好等特点，但千粒重偏低、穗形偏小、稻瘟病和白
叶枯病抗性偏差。
１􀆰 ２　 方法
１􀆰 ２􀆰 １　 搭载处理 　 ２００６ 年 ９ 月挑选籽粒饱满、大小
均匀、形状基本完整一致（含水量 １３％ ）的浙 １０５（千
粒重 ２５􀆰 ２ｇ）种子 ４５００ 粒、浙 ２０７（千粒重 ２８􀆰 ２ｇ）种子
３５００ 粒，搭载于航天育种卫星“实践八号”，以未搭载
复份种子为对照（ＣＫ）。 卫星运行近地点高度 １８０ｋｍ、
远地点高度 ４６９ｋｍ、轨道倾角 ６３°、舱内温度 ２０􀆰 ７２ ～
２７􀆰 ２１℃、轨道运行时间 ３５５ｈ。
１􀆰 ２􀆰 ２　 材料种植和性状筛选　 ２００６ 年冬将搭载回收
的种子在海南分别随机取 １００ 粒种子、５ 次重复，对照
种子 １００ 粒、２ 次重复，考查发芽率和成苗率。 ２００６ －
２０１０ 年，在海南省陵水县浙江省农科院南繁试验基地
和杭州试验基地分别种植浙 １０５ 和浙 ２０７ 航天辐射后
代及对照。 利用搭载回收种子（ＳＰ０）种植的当代植株
为 ＳＰ１，ＳＰ１ 植株上收获的种子种植后为 ＳＰ２，余类推。
ＳＰ１ 采取每个植株收获 ２ 粒种子留种，混合种植成
ＳＰ２，从中选择农艺性状有变异的单株，ＳＰ３ ～ ＳＰ７ 群体
进行稻瘟病、白叶枯病接种，筛选抗性植株。 浙 １０５ 和
９４９
核　 农　 学　 报 ２８ 卷
浙 ２０７ 的 ＳＰ１ 分别种植 １３３６ 株和 １０９６ 株，ＳＰ２ 分别种
植 １３０８ 株和 １９６８ 株，ＳＰ３ ～ ＳＰ７ 每株系种植 ３０ 株，在
相邻小区种植地面对照 ３０ 株，单本插，行株距均为
１７ｃｍ，栽培条件同一般大田。 ＳＰ２ ～ ＳＰ６ 的农艺性状筛
选主要有生育期、株高、株型、分蘖、穗部性状（穗形、
结实率、粒形、千粒重）等性状，ＳＰ７ 田间调查结合室内
考种。
１􀆰 ２􀆰 ３　 叶瘟人工接种　 将种子播于带孔的塑料育苗
盘中，每株系播 １ 穴，每穴 １０ 粒种子，２ 次重复。 稻苗
３ 叶 １ 心期用供试菌株孢子悬浮液在隔离接种箱内喷
雾接种，接种液的孢子浓度为 １ × １０５ｍＬ － １，７ ～ ８ｄ 后
按 ＩＲＴＰ标准考查病情［１４］。 供试稻瘟病菌菌株为浙江
省农业科学院植物保护与微生物研究所历年保存的
１０ 个浙江省主要致病小种菌株和前一年从籼稻主栽
品种上新分离的 １４ 个菌株，以 ＺＢ群为主，少量为 ＺＡ、
ＺＣ群等小种。
１􀆰 ２􀆰 ４　 穗瘟人工接种　 分蘖盛期进行注射接种，接种
液的孢子浓度为 １ × １０５ｍＬ － １，每株系接种 １２ 株，黄熟
期考查各株系的穗发病情况。
表 １　 空间诱变处理对 ＳＰ１ 的影响
Ｔａｂｌｅ １　 Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ＳＰ１ ／ ％
品系
Ｌｉｎｅｓ
发芽率
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
成苗率
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｒａｔｅ
ＳＰ１ ＣＫ
相对发芽率
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
ＳＰ１ ＣＫ
相对成苗率
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｒａｔｅ
浙 １０５
‘Ｚｈｅ １０５’ ８３􀆰 ００ ８６􀆰 ５０ ９５􀆰 ９５ ６５􀆰 ２０ ７２􀆰 ００ ９０􀆰 ５６
浙 ２０７
‘Ｚｈｅ ２０７’ ９８􀆰 ８０ ９９􀆰 ００ ９９􀆰 ８０ ９１􀆰 ８０ ９６􀆰 ００ ９５􀆰 ６３
　 　 注：ＳＰ１ 表示卫星搭载回收种子，ＣＫ表示地面对照。
Ｎｏｔｅ： ＳＰ１ ｍｅａｎｓ ｔｈｅ ｓｅｅｄｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｉｎｔｏ ｓｐａｃｅ ｂｙ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ，ＣＫ ｍｅａｎｓ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ．
１􀆰 ２􀆰 ５　 白叶枯病人工接种　 采用浙江省白叶枯病优
势致病型 ＩＶ型菌中致病性较强的菌株，培养 ７２ｈ后于
水稻分蘖末期用剪刀蘸取浓度为 ３ × １０７ｍＬ － １的菌悬
液后，剪去水稻上部完全展开的三片叶约 １ ｃｍ 叶尖，
２０ｄ后按 ＩＲＴＰ标准考查病情。
１􀆰 ２􀆰 ６　 ＳＳＲ多态性检测　 根据前人报道的 ＳＳＲ 标记
多态性研究结果，选择分布于水稻 １２ 条染色体上多态
性较好的 ７２ 对引物，对 ５ 个变异株系及原种对照进行
多态性检测。 所用的 ＳＳＲ 多态性引物由上海生工公
司合成。 水稻总 ＤＮＡ提取采用简易法［１５］，２０μＬ 反应
体系中包含 １０ × ＰＣＲ Ｂｕｆｆｅｒ（含 Ｍｇ２ ＋ ）２􀆰 ０μＬ、１０ｍｍｏｌ
·Ｌ － １ｄＮＴＰｓ０􀆰 ６μＬ、１０μｍｏｌ·Ｌ － １引物 １􀆰 ２μＬ、模板 ＤＮＡ
１􀆰 ２μＬ、５ Ｕ·μＬ － １ Ｔａｑ ＤＮＡ 聚合酶 ０􀆰 ４μＬ、 ｄｄＨ２Ｏ
１４􀆰 ６μＬ补足。 ＰＣＲ 程序为：９５℃预变性 ５ ｍｉｎ；９５℃
３０ ｓ，５５℃ ３０ ｓ，７２℃ ４５ｓ，３４ 个循环；７２℃延伸 １０ ｍｉｎ。
反应产物在 ８％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，银
染并显色后扫描成像。
２　 结果与分析
２􀆰 １　 空间诱变后各世代的变异
２􀆰 １􀆰 １　 ＳＰ１ 表现 　 浙 １０５ 和浙 ２０７ 空间诱变种子
（ＳＰ１）播种后发现发芽率、成苗率出现一定程度的变
化（表 １），说明两个品系经空间诱变产生了一定程度
的生理损伤，但品系间对空间环境的敏感效应有一定
的差异，对浙 １０５ 发芽率和成苗率的抑制高于浙 ２０７。
存活的 ＳＰ１ 植株生长基本正常，未出现明显分离现象，
也未发现不育株，每株收获 ２ 粒后混合保存，供 ＳＰ２ 种
植成集团。
２􀆰 １􀆰 ２　 ＳＰ２ 变异　 卫星搭载处理的 ＳＰ２ 群体，许多性
状出现不同程度的变异（表 ２）。 生育期、株高等变异
较大，谷粒长宽比、千粒重、分蘖力、着粒密度、穗形大
小、颖色变异较小。 根据育种改良目标要求，经选择分
别筛选出浙 １０５ 和浙 ２０７ 的 ＳＰ２ 变异株 １１８ 份和 ７８
份，单穗收获。
２􀆰 １􀆰 ３　 ＳＰ３ ～ ＳＰ７ 变异 　 田间调查发现，浙 １０５ 和浙
２０７ ＳＰ３的 １１８ 份和 ７８ 份材料中（表 ３），有 ６２ 份浙
１０５ ＳＰ３材料和 ３８ 份浙 ２０７ ＳＰ３ 材料农艺性状不发生
分离，和地面对照的农艺性状基本相同，有 ５６ 份和 ４０
份农艺性状能一直保持其变异特性，表现出与地面对
照有显著差异。 根据育种目标改良要求，结合人工接
种诱发稻瘟病鉴定结果，从 ＳＰ４ 材料中分别筛选出浙
１０５ 和浙 ２０７ 变异株系 １１１ 份和 ９９ 份。 通过 ＳＰ３ ～
０５９
　 ６ 期 利用空间诱变技术进行早籼稻新品种的改良
　 　 　 　 　 　 表 ２　 ＳＰ２ 植株突变类型和突变率
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｉｎ ＳＰ２
品系
Ｌｉｎｅｓ
总株数
Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ｐｌａｎｔ
变异频率
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ／ ％
早熟
Ｅａｒｌｙ ｍａｔｕｒｉｔｙ
迟熟
Ｌａｔｅ ｍａｔｕｒｉｔｙ
矮化
Ｄｗａｒｆ
高秆
Ｔａｌｌ
粒形
Ｓｅｅｄ ｐａｎｉｃｌｅ
分蘖
Ｔｉｌｌｅｒ
穗形
Ｓｐｉｋｅ ｐａｎｉｃｌｅ
颖色
Ｇｌｕｍｅ ｃｏｌｏｒ
其他
Ｏｔｈｅｒｓ
突变率总和
Ｔｏｔａｌ ｍｕｔａｔｉｏｎ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ／ ％
浙 １０５
‘Ｚｈｅ １０５’ １３０８ ０􀆰 １５ ０􀆰 ３８ ０􀆰 １５ ０􀆰 ６１ ０􀆰 １５ ０􀆰 １５ ０􀆰 ２３ ０􀆰 ２３ ６􀆰 ９６ ９􀆰 ０２
浙 ２０７
‘Ｚｈｅ ２０７’ １９６８ ０􀆰 １５ ０􀆰 ４１ ０􀆰 ０５ ０􀆰 １５ ０􀆰 ２５ ０􀆰 ０５ ０􀆰 ２５ ０􀆰 １０ ２􀆰 ５４ ３􀆰 ９６
表 ３　 空间诱变后各世代选育
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｅａｃｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｓｐａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
品系
Ｌｉｎｅｓ
浙 １０５
‘Ｚｈｅ １０５’
浙 ２０７
‘Ｚｈｅ ２０７’
世代
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ＳＰ１ ＳＰ２ ＳＰ３ ＳＰ４ ＳＰ５ ＳＰ６ ＳＰ７ ＳＰ１ ＳＰ２ ＳＰ３ ＳＰ４ ＳＰ５ ＳＰ６ ＳＰ７
变异株系
Ｍｕｔａｎｔ ｌｉｎｅｓ １１８ １１１ ６４ ５０ １５ ７８ ９９ ６８ ５１ １９
总株数
Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｌａｎｔ １３３６ １３０８ ２８３２ ２６６４ １５３６ １２００ ３６０ １０９６ １９６８ １８７２ ２３７６ １６３２ １２２４ ４５６
表 ４　 ＳＰ７ 变异株系主要性状变异的分布
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｖａｒｉａｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ｍｕｔａｎｔ ｌｉｎｅｓ ｉｎ ＳＰ７
品系
Ｌｉｎｅｓ
总株数
Ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ ｐｌａｎｔ
变异分布
Ｖａｒｉａｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
早熟
Ｅａｒｌｙ
ｍａｔｕｒｉｔｙ
迟熟
Ｌａｔｅ
ｍａｔｕｒｉｔｙ
矮化
Ｄｗａｒｆ
高秆
Ｔａｌｌ
长粒
Ｌｏｎｇ
ｇｒａｉｎ
短粒
Ｓｈｏｒｔ
ｇｒａｉｎ
大粒
Ｌａｒｇｅ
ｇｒａｉｎ
大穗
Ｌａｒｇｅ
ｐａｎｉｃｌｅ
密穗
Ｄｅｎｓｅ
ｐａｎｉｃｌｅ
红颖色
Ｒｅｄ ｃｏｌｏｒ
ｇｌｕｍｅ
浙 １０５
‘Ｚｈｅ １０５’ １５ ２ ６ １ ３ ３ ０ １ １ １ １
浙 ２０７
‘Ｚｈｅ ２０７’ １９ ４ １１ ２ ８ ０ １ ２ １ ０ ３
ＳＰ６ 连续 ４ 代的人工筛选和农艺性状调查发现，ＳＰ３ 有
少量株系性状稳定，ＳＰ４ 较多株系性状稳定，ＳＰ５ 和 ＳＰ６
绝大多数株系的性状已稳定。 结合对 ＳＰ６ 稻瘟病和白
叶枯病抗性鉴定筛选，共获得性状稳定的浙 １０５ 和浙
２０７ 变异株系 １５ 份和 １９ 份。 稳定变异的株系中有早
熟和迟熟变异株系、矮化和高秆变异株系、长粒和短粒
变异株系、千粒重变异株系、大穗和密穗穗变异株系及
红颖壳变异株系，某些变异株系同时出现不同的变异
性状（表 ４），多类型变异株系的获得，说明通过空间诱
变改良水稻是可行的。 通过对 ＳＰ７ 农艺性状、抗性和
单株产量的综合鉴定，浙 １０５ 和浙 ２０７ 诱变后代株系
中分别有 ２ 份和 ３ 份的综合性状得到明显改良。
２􀆰 ２　 变异株系的抗性变异
２􀆰 ２􀆰 １　 稻瘟病抗性变异　 用 ２４ 个浙江省主要致病菌
株的混合菌液，对浙 １０５ 变异株系进行了稻瘟病抗性
鉴定结果显示（表 ５），叶瘟抗性较好的有 ＨＺ１０５０４、
ＨＺ１０５１２ 和 ＨＺ１０５１５ 等 ３ 个株系，穗瘟抗性较好的
ＨＺ１０５１２（０ 级）、ＨＺ１０５０４ 和 ＨＺ１０５１５（１ 级）等 ９ 个株
１５９
核　 农　 学　 报 ２８ 卷
　 　 　 　 　 　 表 ５　 浙 １０５ 和浙 ２０７ 变异株系的抗性反应
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｂｌａｓｔ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｂｌｉｇｈｔ ｏｆ ｍｕｔａｎｔｓ ｆｒｏｍ Ｚｈｅ １０５ ａｎｄ Ｚｈｅ ２０７
品系
Ｌｉｎｅｓ
叶瘟
Ｌｅａｆ ｂｌａｓｔ
平均级
Ｍｅａｎ
最高级
Ｍａｘ．
穗瘟
Ｎｅｃｋ
ｎｏｄｅ
ｂｌａｓｔ
白叶枯病
Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｌｅａｆ ｂｌｉｇｈｔ
品系
Ｌｉｎｅｓ
叶瘟
Ｌｅａｆ ｂｌａｓｔ
平均级
Ｍｅａｎ
最高级
Ｍａｘ．
穗瘟
Ｎｅｃｋ ｎｏｄｅ
ｂｌａｓｔ
白叶枯病
Ｂａｃｔｅｒｉａｌ
ｌｅａｆ ｂｌｉｇｈｔ
ＨＺ１０５０１ ６ ７ ７ Ｓ ＨＺ２０７０１ ４ ４ ３ Ｓ
ＨＺ１０５０２ ７ ７ ７ Ｓ ＨＺ２０７０２ ３􀆰 ５ ４ ３ Ｓ
ＨＺ１０５０３ ６􀆰 ５ ７ ７ Ｓ ＨＺ２０７０３ １ １ １ Ｓ
ＨＺ１０５０４ ３ ５ １ Ｓ ＨＺ２０７０４ ０􀆰 ５ １ ０ Ｓ
ＨＺ１０５０５ ５ ５ ３ Ｍ ＨＺ２０７０５ ４􀆰 ５ ５ ５ Ｓ
ＨＺ１０５０６ ５ ５ ３ Ｍ ＨＺ２０７０６ ４ ５ ５ Ｓ
ＨＺ１０５０７ ４􀆰 ５ ５ ３ Ｍ ＨＺ２０７０７ １􀆰 ５ ３ １ Ｓ
ＨＺ１０５０８ ４􀆰 ５ ５ ３ Ｓ ＨＺ２０７０８ ３􀆰 ５ ７ ３ Ｓ
ＨＺ１０５０９ ４􀆰 ５ ５ ３ Ｓ ＨＺ２０７０９ ４ ５ ３ Ｍ
ＨＺ１０５１０ ５􀆰 ５ ６ ５ Ｓ ＨＺ２０７１０ ２􀆰 ５ ５ ３ Ｍ
ＨＺ１０５１１ ６ ６ ５ Ｓ ＨＺ２０７１１ ２􀆰 ５ ５ ３ Ｓ
ＨＺ１０５１２ ３ ４ ０ Ｒ ＨＺ２０７１２ ５ ７ ５ Ｓ
ＨＺ１０５１３ ５􀆰 ５ ６ ７ Ｓ ＨＺ２０７１３ ５􀆰 ５ ６ ５ Ｓ
ＨＺ１０５１４ ６􀆰 ５ ７ ３ Ｓ ＨＺ２０７１４ ７ ９ ７ Ｓ
ＨＺ１０５１５ ３􀆰 ５ ４ １ Ｍ ＨＺ２０７１５ ６ ８ ５ Ｓ
浙 １０５
‘Ｚｈｅ １０５’
４ ５ ５ Ｓ ＨＺ２０７１６ ２􀆰 ５ ５ ３ Ｍ
ＨＺ２０７１７ ２􀆰 ５ ５ ３ Ｓ
ＨＺ２０７１８ ３􀆰 ５ ７ ３ Ｓ
ＨＺ２０７１９ ２􀆰 ５ ５ １ Ｓ
浙 ２０７
‘Ｚｈｅ ２０７’
３ ５ ３ Ｓ
　 　 注：Ｒ为抗，Ｍ为中抗，Ｓ为敏感。
Ｎｏｔｅ： Ｒ ｍｅａｎｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， Ｍ ｍｅａｎｓ ｍｉｄｄｌｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，Ｓ ｍｅａｎｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ．
系。 对浙 ２０７ 变异株系进行了稻瘟病抗性鉴定结果显
示，叶瘟抗性较好的有 ＨＺ２０７０３、ＨＺ２０７０４、ＨＺ２０７０７、
ＨＺ２０７０８、 ＨＺ２０７１０、 ＨＺ２０７１１、 ＨＺ２０７１６、 ＨＺ２０７１７ 和
ＨＺ２０７１９ ９ 个品系，穗瘟抗性较好的 ＨＺ２０７０４（０ 级）、
ＨＺ２０７０３、 ＨＺ２０７０７ 和 ＨＺ２０７１９ （１ 级） ４ 个品系。 部
分变异株系稻瘟病抗性的提高，说明通过空间诱变增
强稻瘟病的抗性是可能的。
２􀆰 ２􀆰 ２　 白叶枯病抗性变异　 通过对 ＳＰ６、ＳＰ７ 株系白
叶枯病菌人工接种，浙 １０５ 变异株系中白叶枯病抗性
较好的有 ＨＺ１０５１２（Ｒ）、ＨＺ１０５０５（Ｍ）、ＨＺ１０５０６（Ｍ）、
ＨＺ１０５０７（Ｍ）和 ＨＺ１０５１５（Ｍ）５ 份株系；浙 ２０７ 变异株
系中白叶枯病抗性较好的有 ＨＺ２０７０９（Ｍ）、ＨＺ２０７１０
（Ｍ）和 ＨＺ２０７１６（Ｍ），说明通过空间诱变增强白叶枯
病的抗性也是可能的。
２􀆰 ３　 ＳＳＲ多态性检测
选择分布于水稻 １２ 条染色体上的 ７２ 对 ＳＳＲ 引
物 对 ＨＺ１０５０３、 ＨＺ１０５０７、 ＨＺ２０７０１、 ＨＺ２０７０９ 及
ＨＺ２０７１８ ５ 个变异株系与原种之间进行多态性检测，
７２ 对引物均得到有效扩增，１０ 对引物在 ５ 个变异株系
中检测出多态性。 与原种比较，变异株系 ＨＺ１０５０７ 的
ＲＭ１７ 扩增片段条带数减少，变异株系 ＨＺ１０５０３ 的
ＲＭ２８６ 扩增片段变小，变异株系 ＨＺ２０７０１、ＨＺ２０７０９
２５９
　 ６ 期 利用空间诱变技术进行早籼稻新品种的改良
和 ＨＺ２０７１８ 的 ＲＭ２０９ 扩增片段均有不同程度的变小
（图 １），说明原种通过空间诱变后，变异单株的后代株
系在 ＤＮＡ 水平上发生了变异。
图 １　 ＳＳＲ引物 ＲＭ１７、ＲＭ２８６、ＲＭ２０９
对原种对照及 ５ 个变异株系的扩增
Ｆｉｇ． １　 Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｂｙ ＳＳＲ ｐｒｉｍｅｒｓ ＲＭ１７，
ＲＭ２８６，ＲＭ２０９， ｉｎ ＣＫ ａｎｄ ｆｉｖｅ ｍｕｔａｎｔｓ
３　 讨论
从本研究结果看，通过空间诱变，变异株系的农艺
性状及稻瘟病和白叶枯病抗性变异特点显示，空间诱
变对性状的诱变有明显的作用，不同品种、不同性状的
诱变效果存在着明显的差异。 这些变异可根据育种目
标进行选择，一些诱变的性状可稳定遗传，这与前
人［１１，１６ － ２０］的空间诱变结果相一致；同一变异株系能同
时出现多个性状变异，也与王慧等［１１］研究结果相似，
说明利用空间诱变技术改良并培育综合性状优良的水
稻新品种或创制特异种质资源是可行的。
从浙 １０５ 和浙 ２０７ 的空间诱变后代变异株系中，
共选育出 ５ 份在株高、生育期、千粒重、粒形、稻瘟病和
白叶枯病抗性等性状得到了一定改良、产量较原品种
明显提高的变异株系。 其中 ＨＺ１０５０３ 株高增加，
ＨＺ１０５０７ 稻瘟病和白叶枯病抗性增强，ＨＺ２０７０１ 生育
期缩短 ２ｄ，ＨＺ２０７０９ 千粒重增加、白叶枯病抗性增强，
ＨＺ２０７１８ 粒型变短、产量提高。 通过 ＳＳＲ 多态性检
测，这些变异株系与原品种相比，在 ＤＮＡ 水平上发生
了变异，且不同变异株系之间的 ＤＮＡ 变异位点不同，
从而在株型、生育期、粒型及抗性等不同性状上表现出
变异，这与肖武名等［２１］、杨存义等［２２］研究的结果较为
相似。 这些优良变异株系的获得，说明通过空间诱变
对水稻品种进行综合性状的改良切实有效。
空间诱变后代多个表型性状及抗病性在不同世代
处于不断稳定的过程中［２３］，强化低世代株系对农艺经
济性状的选择、高代株系进行稻瘟病和白叶枯病接种
的鉴定，可避免育成的新品种因抗性的增强而忽略农
艺性状的改良，或因农艺性状的改良而忽略抗性提高
的问题。 因此在空间诱变育种中，农艺经济性状选择
和抗性鉴定的结合应用，可增加选育出综合性状较好
的新品种的几率。
４　 结论
浙 １０５ 和浙 ２０７ 通过空间诱变后，获得了在株型、
生育型、粒型及抗性等不同性状上得到改良的变异株
系，说明通过空间诱变也是对水稻品种进行综合性状
改良的有效途径之一。 ５ 份变异株系之间的 ＤＮＡ 变
异位点不同，说明它们属于不同的突变类型。 这些变
异株系将作为育种后备材料或特异种质资源的储备得
到有效的运用。
参考文献：
［ １ ］ 　 刘录祥，郑企成． 空间诱变与作物改良［Ｍ］． 北京：原子能出版
社，１９９７
［ ２ ］ 　 刘录祥，赵林姝，郭会君．作物航天育种研究现状与展望［ Ｊ］ ． 中
国农业科技导报，２００７，９（２）：２６ － ２９
［ ３ ］　 王广金，闫文义，孙岩，黄景华，刁艳玲，邓双丽，孙光祖． 春小麦
航天育种效果的研究［Ｊ］ ．核农学报，２００４，１８（４）：２５７ － ２６０
［ ４ ］　 刘泽，赵仁渠．空间条件对油菜诱变效果的研究［Ｊ］ ．中国油料作
物学报，２０００，２２（４）：６ － ８
［ ５ ］　 杨再强，王立新，谢以萍． 我国观赏植物辐射诱变育种研究进展
［Ｊ］ ．现代园艺，２００６，（１）：９ － １１
［ ６ ］　 张雄坚，房伯平，罗忠霞，黄立飞，陈景益，王章英．紫肉甘薯新品
种广紫薯 １ 号空间诱变改良效果初步分析［ Ｊ］ ． 热带作物学报，
２０１０，３１（１）：３５ － ３８
［ ７ ］　 郭亚华，谢立波，王雪，邓立平．辣椒空间诱变育种技术创新及新
品种（品系）培育［Ｊ］ ．核农学报，２００４，１８（４）：２６５ － ２６８
［ ８ ］　 严文潮，孙国昌，徐建龙，俞法明，毛雪琴，金庆生．空间诱变育成
抗稻瘟病和白叶枯病水稻突变体浙 １０１ ［ Ｊ］ ． 中国水稻科学，
２００４，１８（５）：４１５ － ４１９
［ ９ ］　 严文潮，孙国昌，俞法明，吴伟，徐建龙，刘庆龙，金庆生． 早籼稻
空间诱变新品种“浙 １０１”的选育［ Ｊ］ ． 核农学报，２００６，２０（５）：
３９８ － ４００
［１０］　 徐建龙，林贻滋，奚永安，张小明，鲍根良，张柄林，姚建龙，朱卫
东，朱茂丹，卢王印，严培鸿，陈斌． 高产优质早熟晚糯航育 １ 号
的选育、特征特性及其栽培技术［Ｊ］ ．浙江农业科学，１９９９，（２）：
７４ － ７６
［１１］　 王慧，陈志强，张建国． 水稻卫星搭载突变性状考察和品系选育
［Ｊ］ ．华南农业大学学报，２００３，２４（４）： ５ － ８
［１２］　 张勇，杨兴勇，董全中，薛红，张明明，李微微，宋继玲，许德春，孟
丽芬，付立新，赵晓南，胡少新，刘录祥． 利用空间诱变技术选育
大豆新品种克山 １ 号［Ｊ］ ．核农学报，２０１３，２７（９）：１２４１ － １２４６
［１３］ 　 骆艺，王旭杰，梅曼彤，庄楚雄，周峰，卫增泉，颉红梅，姚涓，赵均
３５９
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
２０１４，２８（６）：０９４９ ～ ０９５４
良．空间搭载水稻种子后代基因组多态性及其与空间重离子辐
射关系的探讨［Ｊ］ ．生物物理学报，２００６，２２（２）：１３１ － １３８
［１４］　 Ｓｃｓｈｕ Ｄ Ｖ． Ｓｔａｎｄａｒｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｒｉｃｅ ［ Ｊ ］ ． Ｔｈｅ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｉｃｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ，（ ＩＲＴＰ ＇８８）， Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｒｉｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｌｏｓ Ｂａｎｏｓ， Ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓ， １９８８： １ － ５４
［１５］　 卢扬江，郑康乐．提取水稻 ＤＮＡ 的一种简易方法［ Ｊ］ ． 中国水稻
科学，１９９２，６（１） ： ４７ － ４８
［１６］　 李源祥，蒋兴村，李金国，华育坚．水稻空间诱变性状变异及育种
研究［Ｊ］ ．江西农业学报，２０００，１２（２）：１７ － ２３
［１７］　 马良勇，季芝娟，曾宇翔，杨长登，李西明． 不同航天器搭载对籼
稻诱变效果的比较［Ｊ］ ．核农学报，２０１１，２５（１）：１ － ５
［１８］　 沈卫平，周锋利，诸光明，周秋兰，孙冬萍． 空间条件对不同水稻
品种的诱变效应［Ｊ］ ．江苏农业学报，２００９，２５（１）： ２１０ － ２１１
［１９］　 肖武名，杨祁云，王慧，刘永柱，郭涛，朱小源，陈志强． 中二软占
空间诱变品系的主要农艺性状及稻瘟病抗性［ Ｊ］ ． 核农学报，
２０１２，２６（２）： １９３ － １９７
［２０］　 周汉钦，潘大建，范芝兰，刘传光，李晨，陈建酉．特种稻新品种航
香糯的选育［Ｊ］ ．核农学报，２０１１，２５（３）： ４９８ － ５０１
［２１］　 肖武名，杨祁云，陈志强，王慧，郭涛，刘永柱，朱小源． 空间诱变
水稻品系抗稻瘟病遗传及微卫星多态性分析［ Ｊ］ ． 中国农业科
学，２００８，４１（１２）：３９５２ － ３９５８
［２２］ 　 杨存义，陈芳远，王应祥，范小威，袁清华． 粳稻品种秋光空间诱
变突变体的微卫星分析［Ｊ］ ．西北植物学报，２００３，２３（９）：１５５０ －
１５５５
［２３］ 　 吕兑财，黄增信，赵亚丽，郭会君，王根良，贾向红，李春华，张龙，
刘录祥．实践八号育种卫星搭载植物种子的空间辐射剂量分析
［Ｊ］ ．核农学报，２００８，２２（１）：５ － ８
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅａｒｌｙ Ｉｎｄｉｃａ Ｒｉｃｅ Ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｂｙ Ｓｐａｃｅ Ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ
ＹＵ Ｆａ⁃ｍｉｎｇ１ 　 ＹＡＮ Ｗｅｎ⁃ｃｈａｏ１ 　 ＭＡＯ Ｘｕｅ⁃ｑｉｎ２ 　 ＪＩＮ Ｑｉｎｇ⁃ｓｈｅｎｇ１ 　 ＬＩ Ｘｉａｏ⁃ｈｕａ１ 　 ＣＨＥＮ Ｌｅｉ１ 　 ＬＵ Ｙａｎ⁃ｔｉｎｇ１
（ １ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｒｏｐ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　 ３１００２１；
２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　 ３１００２１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｒｙ ｓｅｅｄｓ ｏｆ ｔｗｏ ｅａｒｌｙ ｉｎｄｉｃａ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ， ‘Ｚｈｅ １０５’ ａｎｄ ‘Ｚｈｅ ２０７’， ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｉｎｔｏ ｓｐａｃｅ ｂｙ ｂｒｅｅｄｉｎｇ
ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｈｉｊｉａｎ Ｎｏ． ８． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ＳＰ２ ～ ＳＰ７ ｂｙ ｅａｃｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｓｐａｃｅ
ｍｕｔａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｇｒｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｔａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ
ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｂｌａｓｔ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｌｅａｆ ｂｌｉｇｈｔ． ７２ ｐａｉｒｓ ｏｆ ＳＳＲ ｐｒｉｍｅｒｓ ｏｎ １２ ｒｉｃｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ ｗｅｒｅ
ａｐｐｌｉｅｄ ｏｎ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ５ ｍｕｔａｎｔ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｐａｃｅ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｌｅａｄｓ
ｔｏ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｍａｇｅ ｉｎ ｔｗｏ ｒｉｃｅ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｔｅｎｔ． Ｎｏ ｔｒａｉｔ ｓｈｏｗｅｄ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ＳＰ１ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｖａｒｉｏｕｓ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ＳＰ２ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ． Ｓｉｎｃｅ ＳＰ３ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｎｅｗ ｌｉｎｅｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｇｒｏｎｏｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ ｗａｓ ｖａｒｉｏｕｓ ａｍｏｎｇ ５ ｍｕｔａｎｔ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ
ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｅａｒｌｙ ｉｎｄｉｃａ ｒｉｃｅ； Ｓｐａｃｅ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ； Ｃｈａｒａｃｔｅｒ； Ｂｌａｓｔ； Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｌｅａｆ ｂｌｉｇｈｔ； ＳＳＲ
４５９